铌微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋的开发

采用40 t EBT电弧炉40 t LF 150mm × 150mm方坯连铸工艺 ,开发了成分(%)为: 0.17～0.25C,1.20～1.45Mn,0.02～0.04Nb的400 MPaⅢ级Φ10～25mm铌微合金化钢筋。钢筋的力学性能为σ_s 420～490 MPa ,σ_b 590～680 MPa ;δ₅ 24%～30% ,自然时效8周后屈服强度下降较少。生产的Nb微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋符合GB1499-1998标准要求。用0.02 %～0.04%Nb取代0.05%～0.10%V时,吨钢成本显著降低。     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

铁路货车制动梁用微合金化钢15Mn2CrVNbE的试制

首钢三炼钢厂采用铁水脱硫-80tLD冶炼-LF(喂丝)精炼-4流方坯连铸工艺生产制动梁用微合金化钢15Mn2CrVNbE(%:0.13～0.17C、1.44～1.59Mn、0.30～0.60Cr、0.02～0.10V、0.02～0.05Nb、0.02～0.05Al)。通过控制钢中Al含量、吹氩、喂硅钙线和全程保护浇铸等工艺措施,149炉生产结果表明,铸坯中氧含量为(7～26)×10^-6,氮含量为(29～79)×10^-6。制动梁成品的力学性能为σ_s465～575MPa,σ_b630～720MPa,δ₅25%～34%,-40℃纵向冲击功36～183J,满足使用要求。     

铸轧辊套用Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯生产实践

32Cr3Mo1V钢（/%:0.33～0.36C,0.20～0.50Mn,0.20～0.40Si,3.00～3.20Cr,0.30～0.45Ni,1.00～1.20Mo,0.19～0.22V,≤0.008P,≤0.005S,≤0.10Cu,≤0.01 Al）连铸圆坯生产工艺为110 t电弧炉-LF-VD-Φ700mm坯连铸。控制电弧炉出钢终点[C]≥0.08%、[P]≤0.004%,LF精炼终点渣（/%:50～60CaO,10～15Si0₂,15～25Al₂0₃,≤6MgO,ΣFeO+MnO≤0.8%,VD后[H]≤1.3×10^-6连铸全程保护浇铸,采用拉速0.2 m/min,过热度稳定控制在18～30℃使用结晶器、铸流、末端电磁搅拌等工艺措施成功生产Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯。结果表明,连铸圆坯表面质量良好,中心疏松1.0级、缩孔≤1.5级、中心裂纹≤1.5级,中心缺陷大小低于100mm满足协议标准要求。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼非调质钢49MnVS3的工艺实践

10炉非调质钢49MnVS3(/%:0.46~0.48C,0.30~0.40Si,0.88~0.92Mn,0.001~0.014P,0.004~0.005S,0.09~0.10V,0.19~0.22Cr)由100 t EBT DC EAF-LF-VD-260 mm×340 mm坯连铸-Φ140~150 mm材轧制流程生产。采用兑入75%铁水,EAF前期脱磷至≤0.015%P,出钢前[C]为0.20%~0.30%,精炼时加150~200kg碳化硅,控制LF精炼渣碱度2.80~2.95,(CaO)/(Al₂O₃)=1.2~1.6,VD后喂1.5 m/t钙铁线,软吹时间≥15min等工艺措施,49MnVS3钢中[N]、[H]和[O]分别为130×10^-6~220×10^-6,1.2×10^-6~1.5×10^-6和5×10^-6~11×10^-6,成品材晶粒度≥5级,非金属夹杂物和低倍组织均≤1.5级,组织(带状≤1级)和力学性能(R_m 803~883 MPa,R_el 517~590 MPa, A 16%~21%,A_ku 39~99 J)均满足标准要求。     

热处理对高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN力学性能的影响

高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN在退火状态下有优良的切削性能。研究了经过一级退火温度710~800℃和二级退火温度570~620℃处理后2Cr16Ni3Mo2CuN钢的布氏硬度(HB)值,以及1 050~1 085℃45 min油冷,-70℃2 h,150,170℃回火后的力学性能。试验结果表明,710~740℃5 h空冷+620℃5 h空冷处理后,2Cr16Ni3Mo2CuN钢HB值在321以下;1 050~1 085℃淬火,150~200℃回火处理后,该钢强度极限σ_b≥1 520 MPa,δ₅≥12%,冲击功A_KU≥40 J。2Cr16Ni3Mo2CuN钢具有明显的二次硬化特征,二次硬化峰温度范围为480~520℃。     

时效温度对14Co-11Ni-2Cr-3Mo超高强度钢组织与性能的影响

研究了25 kg感应炉熔炼的Co-Ni-Cr-Mo二次硬化超高强度钢(％:0．16C、11．0Ni、2．0Cr、3．0Mo、14．0Co)经460-580℃时效后的组织和力学性能。试验结果表明,该钢经860℃淬火+(-73℃)冷处理+480℃时效后,组织中存在大量弥散分布的针状M(Co,Mo)₂C碳化物,钢的屈服强度Rp_0.2达到最大值1 685 MPa,冲击功A_kv为20 J;在550℃过时效状态下,板条边界逆转变奥氏体量明显增加,A_kv增至32 J,同时Rp_0.2下降至1 320 MPa。     

高强度弹簧钢60Si2CrVAT热处理工艺优化试验

用DIL850L相变Φ4mm×10mm小试样模拟φ26mm 60Si2CrVAT钢(/%:0.60C、0.63Mn、1.50Si、1.08Cr、0.14V)870～950℃淬火试验。结果表明,随淬火温度提高,钢残余碳化物减少,950℃淬火晶粒长大明显,择优选取910℃为淬火温度。生产检验条件下,采用910℃40 min淬火,420℃ 90 min回火,可获得较佳的综合力学性能-即抗拉强度(R_m)1940 MPa,屈服强度(R_p0.2)1 740 MPa,伸长率(A₅)9.5%,断面收缩率(Z)36.5%。     

淬、回火参数对250 mm x250 mm EA4T高速动车轴用钢组织和性能的影响

试验用250 mm×250 mm方坯EA4T车轴用钢（/%:0.23C,0.32Si,0.70Mn,0.014P,0.010S,0.18Mo,0.03V）的生产流程为60 t EBT EAF-LF-VD-8.4 t铸锭轧制-退火工艺。试验研究了880~920℃油淬、600~650℃回火工艺对该钢组织和力学性能的影响。经920 C+600℃、920℃+650℃和880℃+640℃淬-回火处理后,该钢的组织分别为马氏体、索氏体+马氏体和马氏体+贝氏体;880℃+640℃淬-回火处理后EA4T钢的力学性能为R_p0.2 525 MPa,R_m 720 MPa,A₅ 23%,U-5 mm纵向冲击功68~82 J,横向冲击功65~86 J,其组织和力学性能均符合EN13261标准要求。     

X20Cr13钢材成分对力学性能影响的回归分析

对钢厂6 t电弧炉+LF+VOD+3 t ESR生产的40 mm×40 mm~80 mm×80 mm X20Cr13不锈钢方钢棒材（/%:0.17~0.22C,0.30~0.80Mn,0.10~0.50Si,0.30~0.80Ni,12.5~14.0Cr)随机抽取89炉次,进行化学成分与力学性能的统计回归分析,得到了该类钢材成分与其力学性能的定量回归关系式:σ_s=704.9+121.9[Ni]-84.9[Mn];σ_b=638.7+51.1[Ni]-40.5[Mn]+16.9[Cr];A=81.8-24.8[C]+2.7[Mn]-4.4[Cr];Z=49.4+47.5[C]+4.8[Si]+4.3[Ni];AKV=-90.8-55.8[Mn]+10.2[Cr]+154.1[Si]。如工艺参数和棒材规格等因素改变时,应重新回归分析,修正方程系数。     

正火和淬火温度对30CrMoA钢除砂器大型锻件-40℃冲击韧性的影响

30CrMoA钢(/%:0.30C、0.21Si、0.53Mn、0.003S、0.005P、0.98Cr、0.22Mo、0.06V)除砂器锻件为外径Φ405～493 mm内径Φ90～167 mm的管状工件,技术条件要求调质后-40℃横向冲击功≥20 J。经常用正火+调质工艺920℃正火(风冷)+880℃正火(风冷)+860℃淬火(空冷+水冷)+630～680℃回火(空冷)后横向Rm715～815 MPa,Rp0.2 545～665 MPa, A 19%～20%,Z 65%～68%,室温A_kc 36～101 J,-40℃ A_kv 11～21 J; 通过Thermo-calc软件计算得出该钢平衡相图及计算的Ac3温度确定优化调质工艺950℃正火(风冷)+820℃淬火(空冷+水冷)+660～670℃回火(空冷),其横向力学性能为R_m 685～700 MPa,Rp_0.2 500～525 MPa, A 21%～22%,Z 63%～66%,室温A_kv 65～114 J,-40℃ A_kv 23～28 J,均符合技术条件要求。     

5Cr21Mn9Ni4Nb2WN耐热钢M(CN)和M23(CN)6的可逆析出反应

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和选区电子衍射分析(EDA)、能量色散X-射线衍射分析(EDAX)等技术研究了5Cr21Mn9Ni4Nb2WN耐热钢锻态,1200℃ 120 min水冷固溶,+1030℃ 20~240 min水冷固溶状态,再经1220℃ 20~240 min水冷固溶状态的晶内和晶界面上碳化物相、显微组织和力学性能。结果表明,5Cr21Mn9Ni4Nb2WN钢在1030℃固溶时晶界晶内不但有粒状M₂₃(CN)₆析出,同时M(CN)块作为补充碳源发生了向M₂₃(CN)₆的退化反应,其室温冲击功急剧下降,但对钢的屈服强度影响不大;再经在1220℃固溶处理时出现M₂₃(CN)₆向M(CN)的逆析出反应,该钢又显示出较高的室温冲击功。     

循环相变对00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢 晶粒细化和力学性能的影响

研究了00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢(/%:0.009C、13.28Cr、7.37Ni、5.36Co、3.59Mo、0.66Ti)经4次860℃15 min水冷循环处理的细化晶粒工艺对力学性能的影响。以1 100℃1 h固溶处理的组织为原始组织,经3～4次循环相变处理后,马氏体时效不锈钢的晶粒尺寸由180μm细化至10μm的细小等轴晶粒。与传统1 100℃1 h固溶+450℃9 h时效工艺相比,经1 100℃1 h固溶+860℃15 min水冷α′↔γ循环相变+450℃9 h时效的钢的屈服强度σ_0.2由1 420 MPa提高至1 560 MPa,伸长率δ由12.6%提高至14.9%。     

超高强铁素体/贝氏体双相钢的控轧控冷实验研究

在实验室Φ450 mm轧机上进行了铁素体/贝氏体双相钢（/%:0.22C,0.47Si,2.50Mn,0.05Al,0.02Nb,0.41 Cu）终轧800～860℃的控轧控冷实验。结果表明,实验钢经控轧控冷后,获得以铁素体/贝氏体双相组织为主并含有少量残余奥氏体+马氏体的复相组织。降低终轧温度、加快冷却速度可使铁素体晶粒细化。800℃终轧后层流冷却到560℃,然后空冷到室温的实验钢组织中残余奥氏体含量为11.4%,对强度和韧性的良好匹配贡献很大,其力学性能为:抗拉强度（R_m）1131MPa ,屈强比(R_p0.2/R_m)0.61,伸长率(A₅₀)16%,强塑积(Rm×A₅₀)18096 MPa·%